Zadivljujuća simulacija razotkriva fizikalna svojstva supermasivne crne rupe u galaktici M87

Iz supermasivne crne rupe u središtu divovske eliptične galaktike M87 izbijaju dva ogromna mlaza tisuće svjetlosnih godina u svemir. Znanstvenici još ne razumiju u potpunosti fizikalna svojstva mlazova koji su napravljeni od mješavine električno nabijenih čestica ili plazme.

“Oni su doista, doista nevjerojatni!”, kaže astrofizičar Alejandro Cruz-Osorio sa Sveučilišta Goethe (Frankfurt, Njemačka). Stoga su on i suradnici stvorili računalnu simulaciju crne rupe M87 i vrtložnog plina koji ga okružuje u akrecijskom disku. Cilj je shvatiti kako je ta crna rupa, već poznata po snimci iz 2019., postala takav “jet-setter”.

Pod pravim uvjetima ta simulacija proizvodi mlazove koji odgovaraju promatranjima M87, izvještavaju istraživači. Crna rupa izokreće spiralna magnetska polja koja okružuju dva visokoenergetska snopa elektrona i drugih nabijenih čestica.

Rezultati sugeriraju da se crna rupa mora vrtjeti brzo, više od polovice svoje maksimalne brzine koju dopuštaju zakoni fizike i vjerojatno čak 94 posto svoje najveće moguće brzine.

Ispostavilo se da je ključna ispravna energija elektrona mlazova. Kada se magnetska polja u mlazovima preurede u procesu poznatom kao “magnetska rekonekcija”, elektroni se ubrzavaju, što rezultira da više njih ima vrlo visoke energije. Taj učinak nije bio uključen u ranije simulacije, ali bio je ključan da se simulirani mlazovi ponašaju kao oni u stvarnom svijetu.